Analisis sismico

Requisitos de regularidad estructural y razones estructurales de los mismos.
Fuente: Comentarios al Manual de Obras Civiles, CFE, México, 2008.

Estructuras regulares
Para que una estructura pueda considerarse regular debe satisfacer simultáneamente las siguientes condiciones:

1. La distribución en planta de masas, muros y otros elementos resistentes, es sensiblemente simétrica conrespecto a dos ejes ortogonales. Estos elementos son sensiblemente paralelos a los ejes ortogonales principales del edificio.
COMENTARIO: Con la condición de simetría aproximada se tratan de limitar las torsiones que puedan presentarse, puesto que a pesar de que se tomen en cuenta las torsiones que pueden introducir las asimetrías, cuanto mayor es la torsión en una estructura, tanto mayor es laincertidumbre respecto a los resultados de los métodos de análisis y diseño aproximados establecidos con respecto a la respuesta inelástica real esperada, sobre todo cuando se diseña para valores altos de Q.

2. La relación entre la altura y la dimensión menor de la base no es mayor que 2.5.
COMENTARIO: A medida que crece la esbeltez de un edificio se incrementan los momentos de volteo, lo que lo quetrae consigo mayor importancia de los efectos P–Δ, deformaciones importantes en los entrepisos intermedios, la axialización excesiva de las columnas de esquina en los niveles inferiores en estructuras con base en marcos y problemas en la cimentación. De nuevo, ello implica incertidumbres mayores sobre los resultados del análisis y frecuentemente modos de falla más peligrosos. Se han observadofallas importantes y colapsos de estructuras de este tipo en varios sismos importantes, incluyendo el sismo del 19 de septiembre de 1985, el sismo de Northridge de 1994 y el sismo de Kobe de 1995. También existen estudios analíticos donde se
reportan potenciales colapsos en estructuras que, entre otras irregularidades, son esbeltas.

3. La relación entre largo y ancho de la base no excede de 2.5.COMENTARIO: En edificios muy alargados, la mayor flexibilidad y la menor capacidad de los sistemas de piso, trabajando como diafragmas horizontales, pueden disminuir la eficiencia de los sistemas resistentes verticales, y aumentar la incertidumbre sobre los resultados del análisis e introducir nuevos modos de falla. Se han observado fallas importantes y colapsos de estructuras de este tipo envarios sismos importantes, incluyendo el sismo del 19 de septiembre de 1985. También existen estudios que corroboran la distinta respuesta de estructuras con plantas alargadas.

4. En planta no se tienen entrantes ni salientes cuya dimensión exceda 20% de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección en que se considera la entrante o saliente.
COMENTARIO: La presencia de entrantes osalientes (figura 3.5) puede ocasionar flexiones en los sistemas de piso con lo que se incurre en situaciones semejantes a las de edificios muy alargados. Asimismo, se disminuye la eficiencia de la estructura para resistir torsiones, ya sea que éstas provengan de asimetrías en masas, rigideces, amortiguamientos o resistencias, o sean inducidas por movimientos del terreno. En otros casos, fomentala concentración de esfuerzos cortantes y de tensión en las esquinas (plantas en Y, L, T), incluyendo plantas con esquinas entrantes (cajón, I, cruz).
[pic]Figura 3.5. Ejemplos de plantas con entrantes o salientes

5. En cada nivel se tiene un sistema de techo o piso rígido y resistente.
COMENTARIO: La escasez de rigidez o resistencia en los diafragmas horizontales puede ocasionar situacionescomo las descritas para edificios muy alargados, es decir, que se presente una condición de flexibilidad de diafragma. Las estructuras con diafragmas flexibles responden de una manera muy distinta ante sismos que las estructuras con diafragma rígidos. Un diafragma flexible distribuye fuerzas laterales entre elementos resistentes en función de tributación de áreas y no de rigideces relativas, como...